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50AT尖轨跟端模锻成形过程数值模拟及工艺分析
| 论文题名： | 50AT尖轨跟端模锻成形过程数值模拟及工艺分析 |
| 关键词： | 重轨铁路;道岔尖轨;模锻成形;锻造工艺 |
| 摘要： | 随着铁路运输向高速重载发展，钢轨也逐渐换成重轨，相应的道岔的尖轨已采用特种断面钢轨（简称AT型尖轨）来制作，材料则选用U75V钢，它为提高线路质量提供了一种刚度大、耐磨性好、安全、寿命长的线路配件。由于AT型尖轨跟端模锻成形工艺复杂，其可行性、稳定性、成形质量、材料利用率以及如何提高模具使用寿命，都是在制定AT型尖轨跟端成形工艺所必须重点考虑的。 本文基于某道岔车间的生产条件，首先采用Gleeble-1500热模拟实验机，测定了U75V钢在高温热压缩状态下的流动应力，研究了变形参数（变形温度、应变速率、变形程度等）对U75V钢流动应力的影响。确定了金属塑性流动应力的数学模型，对其数学模型进行回归，证明此模型具有良好的曲线拟合特性，可以做为工艺计算和数值模拟的依据。建立了DEFORM数值模拟材料模型，为AT型尖轨跟端模锻成形工艺，选择最佳的热变形参数提供参考依据。在三维造型软件Pro/ENGINEER Wildfire（Pro/E）的CAD平台下，进行了AT型尖轨跟端模锻成形各工步的模具设计。针对AT型尖轨跟端模锻成形过程的几个关键技术问题，短腿增长、轨腰长高、过渡段成形等，利用有限元数值模拟软件DEFORM-3D对其成形过程进行数值模拟。全面分析了AT型尖轨跟端模锻成形过程中金属的流动规律、应力应变分布、温度场分布，随后通过一系列模拟，分析了摩擦系数对最大成形载荷、模具表面最高温度的影响，并通过多项式的最小二乘法拟合得到了它们之间的影响规律。通过本课题的研究，将模锻工艺、数值模拟仿真技术及模具CAD技术结合起来，达到了缩短产品开发周期、提高模具寿命、降低成本等目的。本课题的研究成果对AT型尖轨的生产以及相关的模具设计提供依据，并可用于指导生产。 |
| 作者： | 钱利锋 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 侯英玮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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